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건설연, 기후변화·화재안전 대응 신개념 ‘단열재 시제품’ 선봬

세계 최초 안정화섬유·폐섬유 이용 건축용 단열재 시제품 개발 성공

오성덕 기자 | 기사입력 2024/04/02 [10:03]
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건설연, 기후변화·화재안전 대응 신개념 ‘단열재 시제품’ 선봬
세계 최초 안정화섬유·폐섬유 이용 건축용 단열재 시제품 개발 성공
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한국건설기술연구원(원장 김병석)은 내열성이 우수한 특수섬유인 안정화 섬유와 폐섬유를 이용한 건축용 단열재 시제품을 세계 최초로 개발했다고 2일 밝혔다.

 

건물 단열재는 건물의 에너지 효율 향상에 중요한 역할을 담당하는 건축 자재로, 최근 탄소중립 정책 등으로 인해 단열성능이 높은 재료에 대한 수요가 커지고 있다. 

 

하지만, 유기단열재 사용량 증가와 함께 단열재의 두께가 두꺼워지면서 화재에 대한 위험성이 점점 커지고 있는 실정이다. 

 

실제로 유기단열재의 경우 단열성능은 뛰어나지만, 화재안전성은 떨어져 대형화재 시 화재 확대의 주요 원인으로 지목되고 있다. 반면, 무기단열재의 경우 화재안전성은 좋지만, 시공성과 단열성, 내구성에 대한 문제가 꾸준히 지적되고 있다.

 

이에 건설연 화재안전연구소 연구팀(팀장 여인환 박사)은 과학기술정보통신부의 지원 아래 ‘탄소 기반 고기능성 건설 재료 기술 개발(건축용 단열재 및 부식프리 케이블 중심으로)’ 과제를 진행하며, 세계 최초로 기존의 단열재 소재와는 차별화된 안정화 섬유와 폐섬유를 활용한 건축용 단열재 시제품을 선보였다. 

 

‘안정화 섬유’란 일반 섬유보다 뛰어난 내열성, 화학적 안정성을 가진 특수 섬유로, 폴리아크릴로니트릴(PAN) 기반 탄소섬유 제조 과정에서 섬유를 200~230℃의 산화 분위기에 노출시키는 안정화 과정을 통해 만들어진다. 

 

이 같은 과정을 통해 생산되는 안정화 섬유의 탄소함량은 약 90%까지 증가하며 강도가 높아지고, 난연성도 향상된다. 

 

특히, 생산효율이 50%에 불과한 탄소섬유에 비해 안정화 섬유는 생산효율이 100%에 가까워 가격경쟁력 측면에서도 뛰어난 것으로 알려져 있다. 

 

한편, 아직 안정화 섬유의 경우 기존 단열재 대비 가격이 높은 단점이 있어 연구팀은 단열재에 폐섬유를 혼합, 안정화 섬유의 가격경쟁력을 확보하고, 탄소 중립 실현하기 위한 연구에도 집중하고 있다. 

 

김병석 원장은 “이번에 개발된 단열재는 세계 최초로 시도된 안정화 섬유와 폐섬유를 활용한 건축용 단열재로, 기후변화와 화재 안전이라는 두 가지 시대적 과제에 대한 획기적인 해결책이 될 것”이라고 밝혔다.

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